BIM y Construcción en Madera: El caso del Pabellón BUGA
El Instituto para el diseño y la construcción computacional (ICD) y el Instituto de estructuras de edificios y diseño estructural (ITKE) de la Universidad de Stuttgart – Alemania, han desarrollado un pabellón altamente innovador, expresando arquitectónicamente la fuerza de la innovación en construcciones livianas y biométricas, evidenciando que con el uso de metodologías de diseño BIM logran tener un buen manejo del proyecto en todas sus etapas, llegando a parametrizar objetos altamente versátiles de manera robótica.
Estructura y espacio arquitectónico
- Arquitectos: ICD / ITKE Universidad de Stuttgart
- Área: 500 m2
- Año: 2019
- Manufatura: Hertalan
El pabellón está ubicado en Heilbronn (Alemania), y su forma se fundamenta en la biometría, es decir, en las medidas estandarizadas de los seres vivo o de los procesos biológicos. El objetivo de este concepto es utilizar a nivel multiescalar “menos material” a través de “más forma”. Es por esto, que su caparazón de madera segmentada se basa en el esqueleto de placa de los erizos de mar.
Las aberturas de sus tres arcos direccionan al visitante a su interior, mostrándole un espacio con una excelente acústica y una atmósfera arquitectónica idílica para eventos y quedadas.
Implementación BIM para un diseño co-integrado
El Pabellón fue concebido bajo el paradigma del diseño co-integrado con metodología BIM (Building Information Modeling), donde se exploran nuevas posibilidades en diseño, ingeniería y fabricación a través de la retroalimentación computacional continua dentro de un equipo interdisciplinario.
En este proyecto, la metodología BIM obligó a generar algoritmos de co-diseño, generando una construcción virtual del proyecto, cuidando la forma de cada elemento del pabellón de acuerdo con la intención del diseño arquitectónico y los requisitos estructurales, mientras que todos los aspectos de fabricación robótica se integran y negocian directamente en una misma plataforma.
Diseño de ingeniería
El proceso altamente integrador permite el diseño y la ingeniería de 376 segmentos de placa únicos con 17.000 ensamblados diferentes en respuesta a criterios de diseño multifacéticos, desde la escala de la estructura general hasta los detalles sub-milimétricos.
Este enfoque de múltiples escalas permite abordar consideraciones arquitectónicas y estructurales al mismo tiempo.
A pesar del carácter pionero del proyecto, y a pesar de un increíble tiempo de desarrollo corto de solo 13 meses desde la comisión hasta la apertura, el proceso computacional integrador permite el diseño cuidadoso de cada elemento de construcción en minucioso detalle.
Prefabricación robótica
Cada una de las 376 piezas están fabricadas con una plataforma robótica portátil. Dicha plataforma contiene dos robots de alta resistencia. La flexibilidad de estos robots industriales permite la integración de todas las fases de prefabricación de las piezas de la carcasa del pabellón dentro de una única producción.
Desde el ensamblaje de vigas y placas hasta el mecanizado de herramientas múltiples y el control de calidad basado en imágenes y procesos sensoriales, todo sucede en un flujo de trabajo totalmente automatizado, controlado por 2 millones de líneas personalizadas de código robótico que se exportaron directamente desde el marco de diseño computacional BIM. En promedio, el tiempo de montaje por segmento es de 8 minutos, y el fresado de alta precisión tarda otros 20-40 minutos.
Montaje
Los segmentos prefabricados fueron ensamblados en solo 10 días hábiles por un equipo de dos artesanos, sin los andamios o encofrados extensivos que generalmente se requieren. Después de conectar todos los segmentos con pernos removibles, una capa de lámina de EPDM fue enrollada sobre el pabellón en ocho tiras para proporcionar impermeabilización.
Todos los elementos de construcción están diseñados para desmontarse y reutilizarse en un sitio diferente. La carcasa de madera del pabellón pesa sólo 38 kg/m², logrando alcanzar una luz sin columnas de 30 m.
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